發(fā)布時(shí)間：2020-07-07 02:00

【摘要】：豌豆的主要成分是淀粉和蛋白,其中淀粉含量為40%~45%,蛋白含量為20%~25%,粗纖維含量為8%~12%。在制備豌豆蛋白時(shí),豌豆磨漿后過濾可以去除纖維渣和大部分淀粉,但是所得到的豌豆蛋白漿液中仍然含有小部分淀粉顆粒。利用水力旋流器將這部分淀粉去除可以提高豌豆蛋白產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量。同時(shí),水力旋流器在全封閉條件運(yùn)行,可以防止?jié){液與氧氣接觸,有利于減少豆腥味產(chǎn)生。本文從數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)研究兩方面對含淀粉顆粒豌豆蛋白漿液的旋液分離進(jìn)行了探討。首先,針對實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有微型水力旋流器結(jié)構(gòu),選擇適合高速漩渦螺線流的雷諾應(yīng)力湍流模型(RSM)來計(jì)算旋流器內(nèi)部流體的湍流運(yùn)動(dòng);采用顆粒的羅辛-拉姆勒(R-R)分布和離散相模型(DPM)對豌豆?jié){液中的次相不溶組分的運(yùn)動(dòng)進(jìn)行模擬。利用計(jì)算流體力學(xué)前處理軟件(Icem-cfd)將水力旋流器內(nèi)部流場模型劃分為高質(zhì)量的六面體網(wǎng)格并在計(jì)算軟件(Fluent)中采用一定的邊界條件進(jìn)行計(jì)算機(jī)數(shù)值仿真模擬運(yùn)算。通過比較計(jì)算所得壓力場、速度場和離散相顆粒分離結(jié)果與前人結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果,證明本文所采用的模型和數(shù)值計(jì)算方法是合理可靠的。在此基礎(chǔ)上,利用計(jì)算機(jī)數(shù)值方法以及響應(yīng)面方法預(yù)測了進(jìn)料速度A、進(jìn)料淀粉濃度B、分股比C和進(jìn)料蛋白濃度D等重要參數(shù)對水力旋流器內(nèi)部流場以及水力旋流器分離效率的單一和交互影響,得到了不同操作參數(shù)下水力旋流器內(nèi)部流場的分布特征和分離效率的二次多項(xiàng)式回歸方程。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,回歸方程模型的預(yù)測能力對于不溶(淀粉)組分分離效率的相對誤差在10%以內(nèi);對可溶(蛋白)組分分離效率的相對誤差在15%以內(nèi),從而為含淀粉顆粒豌豆蛋白漿液旋液分離的實(shí)驗(yàn)研究提供了參考。實(shí)驗(yàn)研究首先考察了單級旋流器的分離情況。采用無氧磨漿結(jié)合螺旋去渣方法制備含淀粉顆粒豌豆蛋白漿液。控制豆水質(zhì)量比分別為1:7、1:5和1:3,得到蛋白含量不同而淀粉顆粒含量基本相同的漿液。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),漿液中蛋白濃度越高,不溶(淀粉)組分的分離效率減少,可溶(蛋白)組分的分離效率沒有顯著差異;進(jìn)料速度大于18.92 m/s(或進(jìn)料壓力大于0.5 MPa)和分股比為0.3時(shí),溢流中的蛋白占總蛋白以及底流中的淀粉占總淀粉的比例均可達(dá)到80%以上。操作條件改變將會(huì)導(dǎo)致總體分離效率降低。為了達(dá)到盡量降低漿液中淀粉含量并盡量減少蛋白損失的目標(biāo),設(shè)計(jì)并組裝了處理能力為1.6 L/min的三級水力旋流器組,并在此設(shè)備上進(jìn)行了豌豆?jié){液的分離。結(jié)果表明,從溢流級的溢流中所得豌豆蛋白產(chǎn)品的蛋白含量為85%(w/w),蛋白質(zhì)回收率達(dá)到90%以上。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TQ936
【圖文】：

1 緒論先加入硫酸銨至 35%飽和度以使一些蛋白質(zhì)與核酸一起沉降，并將剩余溶液中的蛋白質(zhì)在 65%~100%飽和硫酸銨下繼續(xù)將主要蛋白質(zhì)和次要蛋白質(zhì)彼此分離并且與核酸分離的一種對純凈的蛋白質(zhì)，但這種方法運(yùn)行成本更高并且存在廢水處流器原理與應(yīng)用流器原理、離心分離和過濾是世界上常用的三種機(jī)械分離技術(shù)[14]，相分離技術(shù)是一種節(jié)能高效的分離技術(shù)。不同大小顆粒所選擇示[14]。

1 緒論同促使顆粒在徑向上的排布，最終達(dá)到分離的目的。顆粒組分受力情況如圖 1-3 所水力旋流器的操作參數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)決定著流體在內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)，而流體在水力器的流動(dòng)狀態(tài)又決定著水力旋流器的最終分離效果。在操作因素中，進(jìn)料壓力對向力起著主要的作用；進(jìn)料速度對離心力有著明顯的影響；流體的黏度主要是顆粒在的過程中對顆粒向器壁運(yùn)動(dòng)的過程中有阻力。

1 緒論同促使顆粒在徑向上的排布，最終達(dá)到分離的目的。顆粒組分受力情況如圖 1-3 所水力旋流器的操作參數(shù)以及結(jié)構(gòu)參數(shù)決定著流體在內(nèi)部的流動(dòng)狀態(tài)，而流體在水力器的流動(dòng)狀態(tài)又決定著水力旋流器的最終分離效果。在操作因素中，進(jìn)料壓力對向力起著主要的作用；進(jìn)料速度對離心力有著明顯的影響；流體的黏度主要是顆粒在的過程中對顆粒向器壁運(yùn)動(dòng)的過程中有阻力。

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3 李s

本文編號：2744474